一种环己酮肟的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环己酮肟的制备方法，属于石油化工技术领域。环己酮肟的制备方法包括：在肟化催化剂的存在下，将环己酮、氨和过氧化氢在溶剂中进行氨肟化反应，其中，溶剂为惰性有机溶剂。本发明专利技术提供的环己酮肟的制备方法，氨肟化反应体系中惰性有机溶剂的加入能够提高反应体系传质、溶解及非均相的分离效果，从而得到较高的环己酮肟的反应收率以及后续的悬液分离效率。同时，环己酮肟的制备方法对应的反应体系为非均相体系，无需后续分离提纯，氨肟化反应后得到含有水、油相和肟化催化剂的产物可以直接进行油水分离，将分离出的肟化催化剂返回继续用于氨肟化反应，含有环己酮肟的油相处理得到环己酮肟。肟的油相处理得到环己酮肟。

【技术实现步骤摘要】
一种环己酮肟的制备方法


[0001]本专利技术涉及石油化工
，具体而言，涉及一种环己酮肟的制备方法。
[0002]
技术介绍

[0003]环己酮肟为白色柱状晶体，与己内酰胺为同分异构体，是生产己内酰胺的重要中间体，全世界 90%的己内酰胺都是由其重排得到的。环己酮肟的分子式为 C6H
11
NO，相对摩尔质量为 113.16，熔点 89
‑
90℃，沸点206
‑
210℃。溶于水、醚、乙醇、甲醇等。
[0004]在目前工业化的方法中，HSO法、NO法及HPO法生产厂家很少，大部分生产厂家优选氨肟化法。氨肟化法反应条件温和、收率高、生产工艺流程短、能耗低，已经成为目前生产环己酮肟的最优方法。
[0005]氨肟化法制备环己酮肟主要是：以叔丁醇作为溶剂，气氨、环己酮和双氧水为主要原料，在 82
‑
90℃、0.3
‑
0.4Mpa、TS
‑
1 催化剂存在下发生环己酮氨肟化反应生成环己酮肟，优点是反应收率高，分离效果好；缺点是流程长，分离叔丁醇时需要消耗大量的蒸汽，占整个反应装置使用蒸汽量的一半以上，设备投入量和生产成本较高；后处理工序中加入萃取剂，萃取剂分离过程中同样消耗大量蒸汽。生产过程中使用叔丁醇作为溶剂在后续过程中要对叔丁醇进行回收，满负荷生产时该工序使用蒸汽量约占整个肟化装置蒸汽使用量的 58%。其中，叔丁醇中心处理为环己酮氨肟化装置蒸汽使用大户；另外，肟的萃取和精制同样需要消耗大量的物料和能源。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。
[0007]
技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种环己酮肟的制备方法。
[0009]本专利技术是这样实现的:本专利技术提供一种环己酮肟的制备方法，包括：在肟化催化剂的存在下，将环己酮、氨和过氧化氢在溶剂中进行氨肟化反应，其中，溶剂为惰性有机溶剂。
[0010]本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供一种环己酮肟的制备方法，环己酮肟的制备方法包括：在肟化催化剂的存在下，将环己酮、氨和过氧化氢在溶剂中进行氨肟化反应，其中，溶剂为惰性有机溶剂。该氨肟化反应过程中，在肟化催化剂的存在下，氨和过氧化氢在催化剂作用下，在极性溶液中可以迅速反应生成羟胺。生成的羟胺与环己酮在不需要催化剂的情况下，进行肟化反应，而含有惰性有机溶剂的作用是将生成的环己酮肟快速转移进入有机相中，就可以得到较高的环己酮转化率及很好的环己酮肟选择性。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0012]本专利技术的目的是为了克服采用现有的氨肟化反应制备环己酮肟时，存在流程长，分离叔丁醇时能耗巨大，设备投入量和生产成本较高；后处理工序中能耗大，而提出一种新的环己酮肟的制备方法。
[0013]本专利技术提供了一种环己酮肟的制备方法，该方法包括在肟化催化剂的存在下，将环己酮、氨和过氧化氢在溶剂中进行氨肟化反应，其中，溶剂为惰性有机溶剂。
[0014]本专利技术的专利技术人针对当前氨肟化法中的不足之处，通过对反应机理进行深入研究并辅以反复探索试验，发现在肟化催化剂的存在下，氨和过氧化氢在催化剂作用下，在极性溶液中可以迅速反应生成羟胺，同时反应放出大量热。生成的羟胺与环己酮在不需要催化剂的情况下，进行肟化反应，而惰性有机溶剂的作用是将生成的环己酮肟快速转移进入有机相中，就可以得到较高的环己酮转化率及很好的环己酮肟选择性。
[0015]基于上述的机理，专利技术人努力寻找一种更加适合环己酮氨肟化反应的溶剂，再次研究以叔丁醇为溶剂的环己酮氨肟化反应，发现目前的氨肟化反应过程中，生成的环己酮肟通常是先吸附在催化剂分子筛上，在溶剂的作用下，促使生成的肟尽快从催化剂孔道内外解吸扩散至反应主流体，避免沉积在催化剂孔道内外造成催化剂的失活，溶剂的作用为将反应生成的环己酮肟及时转移，促进反应的连续进行，即整个反应需要经过吸附
‑
脱附的过程使得到的产物环己酮肟进入反应主体流内，最终得到反应清液。
[0016]如果环己酮肟不经吸附而直接进入溶剂中，就会极大的提高反应的速度和收率。经过多次实验，专利技术人拟将沸点大于110℃的惰性有机溶剂作为氨肟化反应的溶剂，由于高沸点有机溶剂可以在更高的温度下使用，不但提高了氨肟化反应可选择的温宽，反应生成的产物可以通过溶剂萃取过程萃取和从分子筛上脱附而直接溶解在溶剂中，即反应的产物基本不需要经过在分子筛上的吸附
‑
脱附的过程就可以直接溶解在溶剂中，更重要的是，高温下环己酮肟在溶剂中的溶解度增大，氨肟化反应体系中惰性有机溶剂的加入能够提高反应体系传质、溶解及非均相的分离效果，从而得到较高的反应收率以及后续的悬液分离效率。并且溶于溶剂的环己酮肟成为油相，与水和催化剂形成的水相自然分离，仅仅需要简单的油水分离就可以得到含环己酮肟的油相和含水和催化剂的水相。
[0017]此外，本专利技术提供的环己酮肟的制备方法，对应的反应体系为非均相体系，无需后续分离提纯，氨肟化反应后得到的含有水、油相和肟化催化剂（通常为固体颗粒）的产物可以直接用油水分离器和／或滗析器中进行分离，上层分离出含有环己酮肟的油相，下层得到含有肟化催化剂和水的悬浮液。下层得到的含有肟化催化剂和水悬浮液，经固液分离之后，可将肟化催化剂和水分离，肟化催化剂循环用于氨肟化反应，而水则进废水系统。含有环己酮肟的油相处理得到环己酮肟。
[0018]根据本专利技术的优选实施方式，当氨肟化反应的温度为60
‑
100℃时，能够获得更高的环己酮转化率以及环己酮肟选择性。根据专利技术人的实验结果分析认为其原因，可能是由于：将氨肟化反应的温度控制在60
‑
100℃时，环己酮肟在该惰性溶剂中溶解度急剧增加，环
己酮肟的浓度可以达到40%（重量）以上，从而能够迅速地将环己酮肟从肟化催化剂的孔道中脱离出来，进入惰性溶剂中，从而打破反应的化学平衡，使反应迅速向生成环己酮肟的方向进行，因而提高反应速度。
[0019]为实现本专利技术的上述目的，特采用的技术方案。
[0020]本专利技术提供的环己酮肟制备方法包括在肟化催化剂（TS
‑
1或其改性物）的存在下，将环己酮、氨和过氧化氢在溶剂中进行氨肟化反应，其中，溶剂为惰性有机溶剂。
[0021]根据本专利技术提供的环己酮肟制备方法，氨肟化反应体系中惰性有机溶剂的加入能够提高反应体系传质、溶解及非均相的分离效果，从而得到较高的反应收率以及后续的悬液分离效率。本专利技术对惰性有机溶剂的用量没有特别地限定，但为了获得更高的环己酮转化率和环己酮肟选择性，优选地，惰性有机溶剂占投料环己酮的100%
‑
200%为最佳。
[0022]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环己酮肟的制备方法，其特征在于，包括：在肟化催化剂的存在下，将环己酮、氨和过氧化氢在溶剂中进行氨肟化反应，其中，所述溶剂为惰性有机溶剂。2.根据权利要求1所述的环己酮肟的制备方法，其特征在于，所述惰性有机溶剂为沸点大于110℃的惰性有机溶剂；优选地，所述惰性有机溶剂包括C7
‑
C11的烷烃、C8
‑
C10的环烷烃和C7
‑
C10的芳香烃中的至少一种；更优选地，所述C7
‑
C12的烷烃包括正辛烷、异辛烷、壬烷、葵烷及其异构体中的至少一种；更优选地，所述C8
‑
C10的环烷烃包括 l，2
‑
二甲基环己烷及正辛烷中的至少一种；更优选地，所述惰性有机溶剂与所述环己酮的重量比为50
‑
200：100。3.根据权利要求1所述的环己酮肟的制备方法，其特征在于，所述氨肟化反应的温度为60
‑
120℃，优选为65
‑
100℃。4.根据权利要求1所述的环己酮肟的制备方法，其特征在于，所述氨肟化反应的压力为0.1
‑
0. 6MPa，时间为0.1
‑
80min；优选地，所述氨肟化反应的压力为0.1
‑
0.5MPa，时间为0.5
‑
70min。5.根据权利要求1所述的环己酮肟的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢以双氧水的形式加入，双氧水的浓度可以是27.5%，30%，50%，60%，70%。6.根据权利要求1所述的环己酮肟的制备方法，其特征在于，相对于1mol的所述环己酮，所述过氧化氢的用量为1
‑
1.5mol，优选为1
‑
1. 25mol；所述氨的用量为1
‑
2....

【专利技术属性】
技术研发人员：武亚梅，魏小波，
申请(专利权)人：武亚梅，
类型：发明
国别省市：